機器人在印刷出版與包裝行業自動化實踐中的應用

在科技飛速發展的今天，機器人技術正快速滲透到各行各業，印刷出版與包裝行業也不例外。2025 年，北人智能裝備科技有限公司在“機器人＋印刷”的智能化實踐方面所展現出的應用成果，描繪了一幅智能化轉型的宏偉藍圖。本文將深入探討機器人技術在印刷出版與包裝行業的應用現狀、優勢以及未來發展趨勢，旨在為行業從業者提供有價值的參考與啟示。

印刷出版與包裝行業的發展歷程與背景

印刷出版與包裝行業作為產品信息傳播與商品保護的重要領域，其生產體系歷經多次重大變革。早期的傳統印刷出版與包裝階段，主要依賴人工操作與機械化的生產設備，計算機技術開始初步應用，部分軟件產品輔助生產管理；到數字化印刷出版與包裝階段，實現了人工與軟件的并行管理，部分生產環節自動化，機器人開始嶄露頭角，工藝流程逐漸數字化，遠程云服務與小規模數字印刷興起。如今，在智能印刷出版與包裝階段，APS 接單排產、柔性化智能生產、智能終端應用、軟件廣泛應用、智能遠程運維、數字印刷規模化、人機協同、云端管理以及網絡定制出版物與包裝等功能成為行業發展的新特征。

印刷出版與包裝行業的發展方向可細分為 3個階段，即數字化工廠、智能工廠和制造云平臺。數字化工廠強調產業鏈融合網絡、即需性服務、制造過程數字化、云安全控制、邊緣計算、大數據 /BI 云服務以及軟件定義工廠；智能工廠則側重于全廠融合網絡、分布式智能、全廠安全控制、大數據和 BYOD（自帶設備辦公）；而傳統工廠多為孤立的非智能網絡、分離的系統、流程數字化、缺乏安全控制和自動化控制。

然而，印刷出版與包裝行業在邁向智能化的道路上也面臨著諸多挑戰。勞動力短缺與成本上升問題日益凸顯，印刷出版與包裝行業勞動強度大、工作環境差，難以吸引年輕勞動力，導致企業招工困難，同時，勞動力成本不斷攀升，壓縮了企業利潤空間。市場競爭同樣激烈，印刷出版與包裝企業數量眾多，市場飽和度高，企業為爭奪訂單常壓低價格，利潤微薄，且客戶對印刷出版物與包裝質量、交貨期以及包裝設計的要求不斷提高，企業需持續投入資金以提升技術水平與服務質量。個性化需求的增長也給行業帶來了新的挑戰，消費者對出版物與包裝的設計、內容、材質等方面提出多樣化、個性化要求，傳統印刷出版與包裝模式難以滿足，企業必須積極引入新技術、新工藝以適應市場變化。

機器人在印刷出版與包裝領域的應用

在印刷出版領域，機器人正逐步成為提升生產效率與產品質量的關鍵力量。在出版印刷機器人協同應用流程中，數字墨泵（DIP）可根據供墨要求信號精確供墨，確保印刷色彩的一致性與穩定性；全自動穿紙裝置（FWL）將紙帶從紙架傳輸至折頁機上部拉紙輥，實現穿紙過程的自動化；導紙輥清洗裝置（AGC）自動清洗導紙輥，保證紙張傳輸的順暢性；半自動印版自動裝卸裝置（T-PLATER）不僅降低了操作人員的勞動強度，還提高了印版裝卸的效率與準確性。

圖 1 卷筒紙搬入輔助設備應用場景

卷筒紙搬入輔助設備是機器人在印刷出版領域應用的又一重要場景。如圖 1 所示，繩索吊裝式、兩端夾緊式、升降式傾斜臺等裝置可將卷筒紙從卡車上吊起或通過傾斜度使其滾向特定方向，壓力制動器、平板輸送帶與轉送裝置協同工作，將卷筒紙準確地傳送到輸送帶上，最終由堆垛起重機將其存放于立體紙庫中。立體紙庫的運用，最大限度地利用了有限空間，實現了對卷筒紙的高效管理。

卷筒紙搬運裝置如“AGS”和“AGV”在接收到輪轉機發出的卷筒紙需求信號后，能夠迅速將卷筒紙搬運至紙架并與輪轉機配合完成安裝，還可與紙庫管理系統無縫對接，回收完成接紙后的紙筒并將其搬運至指定廢棄場所。卷筒紙接紙預備裝置“PPR”和“WPR”可針對外皮已被剝除的卷筒紙進行表面白紙剝除、粘貼雙面膠帶等接紙準備工作，而卷筒紙外皮剝離裝置“WTM”、端面處理裝置“HSP”、卷筒紙外皮端面處理裝置“WHS”則進一步提升了卷筒紙的預處理效率與質量。

圖 2 數碼印刷精裝書碼放協作機器人

卷筒紙印后機械臂應用在印刷出版領域同樣表現出色。機械臂可精確地完成卷筒紙的搬運、堆垛等工作（如圖 2 所示），極大地提高了印后處理的效率與準確性。自動送托盤系統則有效解決了散托盤的整理、回收與再發放問題，其具備的托盤換向功能能夠滿足托盤輸送線對多個碼垛點的同時供托盤需求，優化了生產流程中的物料傳輸環節。

圖 3 軟包裝自動化生產流程

在印刷包裝領域，機器人展現出了廣泛而深入的應用潛力，推動了整個生產流程的自動化與智能化升級。在軟包裝自動化生產流程中，智能小車承擔了上下料的關鍵任務，將原料料卷精準地運輸至各個加工設備，如印刷機、復合機等，實現了物料在不同生產環節之間的無縫銜接。印刷機完成印刷工作后，智能小車再次登場，將印好的料膜運至復合機車間進行下一步處理。在整個生產過程中，機器人負責料卷的碼垛、裝箱、包裝以及最終的入庫工作，通過與立體庫（原料、成品）的緊密配合，構建起一套高效、智能的物流倉儲體系。同時，制袋機與分切機（復卷、檢品）等設備在機器人的協同作業下，能夠高效地完成制袋、分切、檢驗等一系列包裝工序，確保產品質量符合標準。軟包裝自動化生產流程如圖 3 所示。

圖 4 料卷打橫設備

料卷打橫設備作為印刷包裝生產流程中的重要一環（如圖 4 所示），能夠將料卷進行打橫處理并放置于 AGV 小車上，為后續的自動化加工做好準備。AGV 小車憑借其高度的靈活性與自動化程度，自動完成上料任務，印刷機根據預設的程序進行印刷作業，隨后 AGV 小車再次發揮其運輸優勢，將印好的料膜運至復合機車間。

圖 5 柔印（EB）自動裝卸套筒機器人

柔印（EB）自動裝卸套筒機器人的應用，如圖 5 所示，實現了套筒的自動裝卸，不僅提高了生產效率，還降低了人工操作可能帶來的誤差風險，為復合機的高效運行提供了有力支持。復合機自動化生產作業線涵蓋了 AGV 小車自動上料、復合機復合處理、AGV 小車自動卸料、自動穿軸設備給料卷穿軸后送至熟化室，以及熟化室對料膜進行熟化處理等多個環節，通過各設備與機器人的協同作業，實現了復合機生產過程的全自動化。

圖 6 制袋機自動化生產作業線

分切機自動化生產作業線則包括 AGV 小車自動上料、分切機對料膜進行精確分切、盤卷自動卸料、機器人對料卷進行碼垛以及運輸機器人將料卷運送至制袋機車間等流程，極大地提高了分切機的生產效率與自動化水平。

制袋機自動化生產作業線則進一步實現了制袋過程的自動化與智能化，如圖 6 所示，從原料的輸入到成品制袋的輸出，整個流程由機器人與相關設備協同完成，確保了制袋的質量與效率。

“機器人＋印刷出版與包裝”的優勢與未來發展趨勢

“機器人＋印刷出版與包裝”的融合為行業帶來了多方面的顯著優勢。

一是機器人自動化操作有效減少了人工干預，大幅提高了生產效率。企業能夠實現連續不間斷的生產作業，顯著縮短生產周期，從而更快地響應市場需求；二是機器人憑借其高精度的操作性能與智能化控制能力，確保了印刷出版與包裝質量的穩定性與一致性。企業可以更好地滿足客戶對高質量印刷品與出版物以及包裝的需求，進而提升自身在市場中的競爭力；三是機器人技術的應用減少了對人工的依賴，降低了人力成本開支。企業可將節省下來的資金投入到技術研發、設備升級以及人才培養等方面，進一步提升企業的整體效益與創新能力；四是機器人賦能的印刷出版與包裝企業具備更高的生產效率與質量水平，能夠更好地適應市場多樣化的需求，積極拓展市場份額，增強企業的綜合競爭力。

機器人技術在印刷出版與包裝行業的發展前景在未來將更加廣闊。一方面，機器人技術將持續創新，其性能與智能化水平將不斷提升。未來的機器人將具備更強的學習能力、適應性以及自主決策能力，能夠實現更加復雜多樣的功能，滿足印刷出版與包裝行業不斷變化的生產需求。另一方面，印刷出版與包裝行業的智能化水平也將不斷提高。借助物聯網、大數據、云計算等先進技術，實現生產設備之間的互聯互通與數據共享，構建起智能化的生產管理平臺，對生產過程進行實時監控、數據分析與優化調度，從而進一步提升生產效率、降低成本并提高產品質量。

同時，印刷出版與包裝行業將與人工智能、大數據、物聯網等新興技術實現深度融合。例如，利用人工智能技術實現智能內容創作輔助與包裝設計輔助，幫助作者和設計師提高創作與設計效率；通過大數據分析了解讀者與消費者的需求偏好，為出版物的選題策劃、內容設計與包裝設計提供精準依據；借助物聯網技術實現設備的遠程監控與運維管理，及時發現并解決設備故障，提高設備的運行可靠性和生產連續性。此外，機器人還將與其他新興技術協同作用，如在虛擬現實（VR）/ 增強現實（AR）出版物與包裝的生產過程中，機器人可以參與內容制作、包裝設計以及交互功能實現等多個環節，為讀者和消費者帶來更加豐富、沉浸式的體驗。

對于印刷出版與包裝企業而言，積極擁抱智能化變革是實現可持續發展的必然選擇。企業一是應加大對技術研發與設備投入的力度，引進先進的機器人技術與智能化生產設備，對現有生產流程進行升級改造，提高生產自動化與智能化水平；二是要注重人才培養與引進，建立一支既懂印刷出版與包裝專業知識，又掌握機器人技術與新興信息技術的復合型人才隊伍，為企業智能化轉型提供堅實的人才支撐；三是要加強與科研機構、高校以及同行業企業之間的合作與交流，共同開展技術研發、應用推廣與人才培養等工作，共享資源與經驗，推動整個印刷出版與包裝行業的智能化發展進程。

結語

綜上所述，機器人技術在印刷出版與包裝行業的應用已經成為推動行業轉型升級的核心驅動力。北人智能裝備科技有限公司在“機器人＋印刷”的智能化實踐方面所取得的成果，充分展示了機器人技術在提高生產效率、提升印刷出版與包裝質量、降低人工成本以及增強企業競爭力等方面的巨大潛力。展望未來，隨著機器人技術的不斷創新與智能化水平的持續提升，印刷出版與包裝行業將迎來更加智能化、高效化與個性化的發展新時代。企業只有緊跟時代步伐，積極引入機器人技術并與其他新興技術深度融合，才能在激烈的市場競爭中立于不敗之地，實現可持續、高質量的發展目標，為人類文化的傳承、知識的傳播以及商品更好的保護與展示做出更大的貢獻。